宋楠:平衡舒适性\通过性\可靠性的BJ60车型平台技术优势

定义为“可家可玩”的BJ60,由2.0T发动机+48V混动+梯形车架+分时电控四驱系统+前后独立悬架组成。由于BJ60后悬架被设定为带副车架的多连杆架构,是国内车厂在售的装备前后独立悬架的越野车。

众所周知,目前主流的越野车多以梯形车架+前独立悬架+后整体桥半独立悬架作为标配。这种架构的越野车较前后硬轴+非独立悬架的车型,在复杂路况的通过性更占优,但是在铺装路面的舒适性更糟糕。然而,采用48伏或增程式油电混合系统、0-100公里/小时加速6秒、配置前后2把差速锁和电控分时四驱系统、 大续航里程1000公里的BJ60,在整车综合性能方面与售价百万的综合性能均衡的越野车比肩。

鉴于当下的年轻车主对日常通勤与远途出游的用车需求大幅增加,对重度越野的用车需求大幅弱化的场景。被赋予“可家可玩”概念的BJ60,全系标配梯形车架+前后独立悬架,不仅满足了更多车主的生活理念和用车需求,更是在基数庞大的细分市场中独占鳌头。,BJ60的前后独立悬架,不仅将舒适性和通过性进行了平衡,而是将可靠性作为优先满足的前提。

新能源情报分析网(换个角度看车市)评测组,将重点围绕BJ60的梯形车架、前双A型摆臂独立悬架和后多连杆独立悬架,进行舒适性、通过性以及可靠性进行平衡设计策略与技术优势。

备注:文中部分素材出自BJ40和BJ80共用的合装生产线、部分素材为笔者过去14年间原创拍摄。

1、“可家可玩”的BJ60研发策略:

北京越野共有BJ40(在售)、BJ60(即将上市)和BJ80(在售)三款带有梯形车架的越野车。其中,BJ40定义为针对私人用户的硬派越野车、BJ80人民解放军现役0.5\0.75吨级第三台通用型高机动军车。

BJ40在过去的10年间,已经进行了多次对动力、传动和悬架的性能方面改进;

BJ80在过去的6年间,在持续对可靠性的提升同时,延展搭载V型6缸3.0TT的民用车;

即将在成都车展上市的BJ60,则是一款融合BJ40和BJ80在民用市场/军用环境持续积累所获得可靠性为前提,均衡分配舒适性(后多连杆独立悬架)与通过性(强化梯形车架)作为研发策略的“可家可玩”的车型。

2、对BJ60舒适性的解读(梯形车架的隔音降噪措施、与车身焊接的关联的橡胶支柱组件、多连杆独立后悬架):

BJ60的非承载车身(梯形车架)所使用的高强度钢材占比为97%,在通过复杂路况时的抗扭曲度,远超不带“大梁”的承载式普通SUV。与此同时,BJ60在标配的3组下护板的材质上进行了加强, 大程度“隔绝”了日常行车过程产生的噪音。

红色箭头:前散热器下护板

黄色箭头:前断开式驱动转向桥下护板

蓝色箭头:8AT下护板

需要注意的是(1),BJ60的三组护板全部应用轻量化为主导的材质,在内侧设置了软性隔离层,满足了都市用车场景防雨水、防扬尘和降噪,达成了以舒适性为主的的设计需求。当然,这3组下护板可以原装位并加装换装满足越野需求的3/5组钢材质防护套件。

将3组下护板拆卸后,可见位于8AT上方的车身焊接底部的一些满足降噪的舒适性设定细节。

红色区域:铺设1层隔音降噪材质的区域(车身焊接)

黄色区域:旨在强调降噪需求的8AT与梯形车架(横梁)关联的橡胶悬置组件

白色箭头:铺设的隔音降噪材质

黄色箭头:喷涂的防腐隔音涂层

有必要强调一下这个橡胶悬置组件的重要性,在纵置动力系统和带有梯形车架的硬派越野车中,变速器(四驱分动器)总成必须要设定1组与梯形车架(横梁)关联的“支撑点”。由于高低速行驶过程动力系统产生的震动,势必要通过各个“支撑点”或“关联点”传递给车身内部。那么就需要在这些“支撑点”或“关联点”的结构和材质需求强度与舒适的平衡。

蓝色箭头:偏向舒适性设定的悬置组件(偏软的橡胶材质可以隔离更多的震颤)

黄色箭头:橡胶悬置组件固定在梯形车架的横梁位置,需要频繁台架和实际路测,才可以确认 合适的点位,保证在不同行车车速、不同发动机转速不会引发共振

上图为BJ80的橡胶悬置组件的特写(已经完成了与变速器关联的工序),更多的橡胶体积、偏硬的材质,旨在实战用车环境频繁通过复杂路况时,动力总成与梯形车架固定的更加紧密,满足强化通过性(弱化舒适性)的用车需求。

在上班通勤都市用车环境的舒适性,BJ60的设计工程师通过多种手段,对整车层面的NVH特性进行优化。其中就包括终端车主很难发现的车身焊接下部的降噪隔音的设定。

红色箭头:位于8AT上方、车身焊接下方的隔热衬垫

黄色箭头:车身焊接下端喷涂的具备防腐和降噪功能的涂层

隔热衬垫以单独配件形式,通过卡扣和螺栓固定在车身焊接下端。软性材质的衬垫,首先耐高温和降噪两大功能,并且可以吸收一些来自碎石敲击产生的震动。车身焊接下端喷涂的涂层,除了降噪和防护功能外,还具备一定防腐的能力。

上图为BJ60梯形车架与车身焊接之间关联的橡胶悬置组件的装车状态的特写。

白色箭头:橡胶悬置组件的下部(橡胶缓冲)

白色箭头:橡胶悬置组件的上端固定在车身焊接端

BJ60全车一共设定5对10组橡胶悬置组件,其中4对8组为大一型号、1对2组为小一型号,起到在颠簸和砂石路况,应对复杂的越野用车环境, 大程度降低车身焊接的扭曲度、过滤轮胎和车架传递异响的功能达成。

红色区域:固定在梯形车架第1横梁外侧的橡胶悬置组件

需要注意的是(2),在北京越野为军队提供的BJ80“三代军”上,特别对橡胶悬置组件的材质、强度以及合装在整车的数量,做出了大量验证和测试。

无论BJ40、BJ80,还是BJ60,用于关联梯形车架和车身焊接的橡胶悬置组件,都根据车辆对应的市场需求,对舒适性、通过性、可靠性以及用车成本进行了精准的平衡。

BJ40主打的通过性,橡胶悬置组件设定的偏硬;

BJ80主打的全寿命周期养护成本、低噪音与通过性,橡胶悬置组件的制造工艺复杂、路测周期更长、在战场环境下的异响噪音控制的更低,总体设定的更硬;

BJ60主打的舒适性与通过性,橡胶悬置组件设定的偏软同时使用周期更长;

BJ60的后悬架直接进化为全钢材质副车架+多连杆的独立架构,这一设定完全就是在保留了通过性同时,加强了整车在不同路况的舒适性设定。

绿色箭头:后上A型摆臂

黄色箭头:后拉杆

红色箭头:下拉杆

白色箭头:后稳定杆及竖拉杆

蓝色箭头:后减震器总成(减震芯体+螺旋弹簧)

上图为BJ60后多连杆独立悬架下拉杆技术状态细节特写。

全钢材质的下拉杆的主体部分进行了轻量化设定(黄色箭头所指)并在上下端进行了强化,与后副车架关联的位置用偏心螺栓固定,便于后续维修养护过程中对后轮的倾角进行修正。

上图为BJ60后多连杆独立悬架转向节技术状态细节特写。

白色区域内的后转向节为钢材质,5个关联点分别于其他拉杆和控制臂关联。尤其是上A型摆臂从结构上进行了轻量化设定(黄色箭头所指)。

需要注意的是(3),BJ60引入的多连杆后悬架就是为了加强在铺装路面行驶的舒适性,提升日常上下班通勤用车的操控性。而全部采用钢材质的副车架、转向节、控制臂和拉杆等配件,通过结构的轻量化同时仍然是为了保证在 恶劣的路况频繁颠簸的可靠性。

3、对BJ60通过性的解读(分时电控四驱系统和前双A型摆臂独立悬架):

在硬件层面:北京越野为BJ60赋予了电控分时四驱系统,前后驱动桥的标配差速锁,与中央分动器配合,可以理解为是“3把锁”。

在软件层面:北京越野为BJ60设定了完整的全地形反馈系统,通过一组旋转按钮,可以在经济、运动、沙地、冰雪和攀爬等路宽选择。

在中央显示屏可以快速确认,BJ60的2H\4H\4L状态以及前后驱动桥差速锁锁闭/开启状态。

在换挡控制面板上设定的一组2层旋钮,可以对四驱状态进行选择(上层旋钮),并可以对全地形反馈模式进行选择(下层旋钮)。

BJ60的带副车架的双A型摆臂,几乎可以与BJ40和BJ80(新状态)互换。换句话说,BJ60配置的铸造的下A型摆臂(红色箭头所指)、冲压的上A型摆臂(黄色箭头所指)以及全铝材质的前驱动转向桥(差速器)壳体,与BJ40\BJ80(民版汽柴油、军版汽油)的前悬架是几乎完全一致!

之所以BJ60 大程度的保留BJ40和BJ80保留前悬架,一方面在整车通过性是没有问题的;一方面在整车可靠性更是经过市场验证。

上图为BJ60前悬架的下A型摆臂及转向节技术状态细节特写。

红色箭头:下A型摆臂的边缘进行了结构加强

蓝色箭头:下A型摆臂的根部进行了限度轻量化处理(减厚)

白色箭头:下A型摆臂的进行了完全轻量化处理(镂空)

绿色箭头:下A型摆臂的球销的长度进行了加强,避免在在碰撞颠簸时从转向节“抽出”,导致“断轴”事故

黄色箭头:前转向节与下球销关联的支座一体化铸造,提升复杂路况磕碰时的安全性

北京越野的工程师们为BJ60的前双A型摆臂主体结构与BJ40和BJ80完全一致,但是又在通过性层面进行了优化。 明显的处理方法就是去掉了前稳定杆及竖拉杆,使得垂直越障的高度得到增加,在攀越复杂路况的侧倾角度得到提升。

上图为2020年状态的BJ40前悬架技术状态特写,注意双A型摆臂的轻量化状态、前转向节与下球销支座一体化结构,保留了前稳定杆及竖拉杆。

上图为2017年状态的BJ80(军版汽油)前悬架技术状态特写,拆掉前散热器护板后清晰可见下A型摆臂侧向结构,以及设定的前稳定安及竖拉杆固定在前副车架的结构。

需要注意的是(4),BJ60的四驱系统采用电控分时结构,而不是多片式离合器(纵置动力总成)那种在持续高强度越野时发热而进入保护状态,“断开”向前驱动桥输出动力。全钢材质的副车架+前双A型摆臂通过结构的优化达成轻量化需求。前转向节与下球销座一体化设定,从结构层面就避免了“断轴”事故的发生。

4、对BJ60可靠性的解读(来自BJ40\BJ80的前悬架、持续进化的四驱系统、超过6年时间对多连杆独立后悬架的装车路测):

BJ60的前转向驱动桥为断开式结构,驱动桥与差速器壳体一体化(红色箭头所指)设定,应用轻量化占优的全铝材质;转向机全电驱动为齿条式,特别对外拉杆以及与前转向节关联的球节进行了加强。全电驱动齿条式转向机、较液压式齿条转向机以及摇臂式转向机操控更轻便,在复杂路况通过时降低了驾驶员的操控强度。

需要注意的是(5),BJ60集成14伏全电转向机、14伏集成阀体与的制动系统、电子加速系统,理论上具备升级为线控底盘基础架构。作为针对民用市场的BJ60,采用这种高配置的线控底盘结构,实在有些技术过剩。但是作为人民解放0.5\0.75吨级载荷的“三代军”制造商的北京越野,为BJ60配置线控底盘硬件系统,或可以认为是在研的某型载具验证的具体表象。

上图是车尾向车头拍摄的BJ60燃油箱及后多连杆独立悬架技术状态特写。断开式后驱动桥提点了传统硬轴、整车通过性有所增加。

上图是车底拍摄的BJ60多连杆独立悬架及燃油箱技术状态细节特写。断开式后驱动桥通过传动轴输入扭矩,并通过传动半轴将动力传递给后车轮。

BJ60在2H状态为后驱,在应对0-100加速6秒的设定,无论传动轴、差速器、半轴和后悬架,全部分系统都要进行结构层面的加强!

蓝色区域:断开式后(前)驱动桥壳体采用铝材质不仅仅是降低自重,还在散热效率进行了提升。并且,壳体表面刻意增加了散热鳍片。

黄色箭头:传动半轴与断开式后驱动桥关联的油封截面更宽,应对泥沙冰雪侵蚀,有效提升密封效率,仍然是旨在提升可靠性的一种策略。

北京越野在BJ40和BJ80的10年的市场表现,BJ60的前后传动轴并没有进行任何轻量化设定,反而在与前后差速器、分动器关联的十字轴和法兰盘等节点进行强化。

尽管BJ60为前后独立悬架设定,带有明显的承载式SUV的特征,但是传动轴与差速器之间没有增加都市型SUV惯用橡胶衬垫(震动与使用寿命同步降低),而是刚性连接(通过提升传动轴工艺降低震动,使用寿命几乎与传动轴同步)还是寻求高可靠性的设定。

上图为BJ60后断开式差速器关联的传动半轴特写。还是为了满足持续加速所需求的可靠性,传动半轴(靠近后差速器部分)采用螺栓固定壳体,以承受顺激增的扭矩。

红色箭头:传动半轴内球笼壳体(内侧)

黄色箭头:传动半轴内球笼壳体(外侧)

蓝色箭头:固定内球笼壳体的6颗螺栓

上图为BJ60驾驶员一侧梯形车架内(约车身焊接的B主位置),设定了1组燃油滤芯(红色箭头所指)。这组燃油滤芯被2组卡箍固定,前后油管非快拆结构。

上图为BJ60后部燃油箱与后断开式驱动桥间,设定了1组燃油滤芯(红色箭头所指)。这组燃油滤芯被铝材质支架固定,“2进1出”3组管路采用快拆结构。

需要注意的是(6),BJ60的全部燃油和部分制动管路从动力舱内引出后,都铺设在梯形车架内侧,在物理层面保证了安全性。燃油箱与全向护板之间预留缓冲区域,2组燃油滤芯设定起到的双重过滤作用,有效应对质量不稳定的油品,从燃烧到磕碰全向保障BJ60的可靠性。

笔者有话说:

BJ60的全车多出橡胶悬置组件针对不同需求进行了优化,或偏硬(发动机)或居中(8AT)或偏软(车身焊接)或居中,在车身内部与外部铺设多种降噪材料、后悬架选用多连杆独立架构,使得整车的舒适性得到加强;

BJ60的分时电控四驱系统(硬件)、与全地形反馈系统(软件)是应对复杂路况通过的 前有力的保障。前悬架通过BJ40在民用市场和BJ80在军用环境的苛刻检验,去掉的前稳定杆及竖拉杆,使得整车的通过性得到加强;

BJ60的前后驱动桥及差速器壳体采用全铝材质,在频繁加速、4H状态的转向(非铺装路面),散热效率显著,在机械层面使得整车可靠性得到加强。燃油管路设定2组过滤组件,就是为了应对一些区域的参差不齐的燃油质量,在油路层面保证车辆的可靠性。

作为一款带有标配“3把锁”的电控分时四驱系统+梯形车架+前后独立悬架的非承载越野车,BJ60满足了“可家”的舒适性、“可玩”的通过性,以及多年积累的可靠性。或许北京越野将会在即将到来的成都车展,公布BJ60的全部配置与技术细节。尤其是REEV车型所采用的插混专用发动机及关联的发电机输出的发电功率、前后置电驱动系统 高转速以及散热方式,电四驱系统轴间扭矩再分配策略。

新能源情报分析网将会在后续推出《宋楠:研判BJ60电控分时四驱技术及全地形反馈系统控制策略》一文。

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